Estimation de la vitesse d'une cible en mouvement par une méthode large bande et haute résolution - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Communication Dans Un Congrès Année : 2015

Estimation de la vitesse d'une cible en mouvement par une méthode large bande et haute résolution

Jerome I. Mars
Cornel Ioana
Nicolas Josso
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 856823
Philippe Roux

Résumé

– La connaissance de la réponse impulsionnelle d'un canal de propagation est nécessaire pour un grand nombre d'applications dans le domaine de l'acoustique sous-marine comme la communication, la localisation et détection sonar, la surveillance des mammifères marins... Cette réponse impulsionnelle nous informe sur les distorsions dues au canal, que subit un signal, et sur les déformations (décalage doppler non maîtrisé) engendrées par le mouvement relatif entre source et récepteur. Dans ce contexte, la connaissance du signal transmis permet d'estimer la vitesse apparente de chaque trajet de propagation à l'aide du plan d'ambiguïté large bande [1][2][3]. On sait qu'un filtrage basé sur les opérateurs de déformation temporelle et de plan d'ambiguïté large bande permet de séparer chaque trajet de façon précise afin de supprimer les interférences et d'estimer correctement la réponse impulsionnelle-avec le retard et le facteur de compression [4]. Dans cette étude, il est proposé une approche complémentaire pour estimer conjointement la vitesse et la distance d'une cible à faible vitesse (faible doppler) avec de bonnes résolutions. Les formes d'ondes émises sont des signaux codés tels que les signaux de Costas, les Binary Phase Shift Keying (BPSK) et les trains d'impulsions modulés linéairement en fréquence (Pulse Train Frequency Modulation, PTFM), dans un contexte haute résolution. Ces formes d'ondes étant larges bandes et ayant un fort produit BT, permettent ainsi d'utiliser un modèle d'écho prenant en compte la compression temporelle du signal dû à l'effet Doppler. Abstract – The knowledge of the impulse response of the propagation channel is required for many underwater applications such communication , sonar localization and detection, and marine mammals monitoring. This impulse response affects the signal and informs about the canal distortions, but also modifications (uncontrolled Doppler effects) caused by the relative motion between source and receiver. Knowing the emitted signal, the radial speed of each acoustic path can be estimated with the wideband ambiguity plan [1][2][3]. With warping operators based-filter and wideband ambiguity plan [4], acoustic paths can be accurately separated in order to remove interferences and estimate properly the impulse response-with the delay and the Doppler compression coefficient. This paper presents a complementary approach to jointly estimate the target distance and speed at low speed (low Doppler) with reasonable resolution. The emitted waveforms are 22-Welch-Costas signal, Binary Phase Shift Keying (BPSK) signal, and Pulse Train Frequency Modulation (PTFM) signal. Context is high resolution because signals have a large time-bandwidth product (high TB). For this reason, an echo model that accounts for a signal temporal compression (Doppler effect) can be used.
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hal-01245243 , version 1 (16-12-2015)

Identifiants

  • HAL Id : hal-01245243 , version 1

Citer

Alexis Mours, Jerome I. Mars, Cornel Ioana, Nicolas Josso, Yves Doisy, et al.. Estimation de la vitesse d'une cible en mouvement par une méthode large bande et haute résolution. GRETSI 2015 - XXVème Colloque francophone de traitement du signal et des images, Sep 2015, Lyon, France. ⟨hal-01245243⟩
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